CN112813959B - 一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置及注浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置及注浆方法，注浆装置中，弹性膜套设于袖阀管外壁且与袖阀管一起放置于待注浆固化的钻孔中，密封件设在钻孔顶端以密封钻孔，且弹性膜和袖阀管经由密封件闭合，固化材料受压从出浆口排出到袖阀管与弹性膜之间，固化材料再经由排出孔排出到弹性膜外与钻孔内壁之间以渗入土体。排水阀连通排水件，使得土体孔隙水因弹性膜挤压经由排水件流通到排水阀以排出。本发明利用固化剂对淤泥土的固化效果与在弹性膜的膨胀下压迫淤泥质土且高效挤出土内孔隙水的共同作用下，显著提高加固效果。同时利用排水阀可以有效控制孔隙水排水量减小因土体加固产生的地表沉降和位移。

Description

一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置及注浆方法

技术领域

本发明涉及注浆固化施工技术领域，尤其涉及一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置及注浆方法。

背景技术

袖阀管作为地基加固、软基处理、防漏堵水等的处理材料，广泛应用于地铁、隧道、桥梁、住宅等差条件施工，越来越受到广大建设单位青睐。但传统的袖阀管仅仅可以应用于对松散，成分以粉质粘土、城市垃圾为主，含少量砂砾石及块石片的湿陷性黄土层或砂层、卵石层等松散地质构造的土壤加固，但对于流动性较大的淤泥质土，袖阀管的加固效果见效甚微，存在着诸多需改进之处。一方面，传统的袖阀管通过向地基中灌注固化材料进行加固，而淤泥质土有较好的流动性，需要额外的物理加固方法进行补强。另一方面，淤泥质土的含水量比较大，如果不将水分排出，会影响对地基的加固效果，所以还需要与袖阀管配套工作的排水设施。基于加固效果和适用条件等原因，须有一套适用于淤泥质土地基加固、高效率施工、效果显著、适用性强的袖阀管注浆装置及注浆方法。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，可以应用于淤泥质土、高效率施工、加固效果较好，通过袖阀管外部套上一层高弹性的弹性膜，弹性膜随着袖阀管中固化材料的填充而膨胀，致使淤泥质土被压迫，土内孔隙水在弹性膜的膨胀下高效挤出，从而达到物理加固的效果。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置包括：

袖阀管，其根据加固深度，设有用于排出固化材料的至少一对出浆口，

弹性膜，其弹性套设于所述袖阀管外壁且与所述袖阀管一起放置于待注浆固化的钻孔中，所述弹性膜设有至少一个排出孔，

排水件，其设在所述弹性膜和所述钻孔的内壁之间，

密封件，其设在所述钻孔顶端以密封所述钻孔，且所述弹性膜和袖阀管经由密封件闭合，所述固化材料受压从所述出浆口排出到所述袖阀管与弹性膜之间，所述固化材料受所述弹性膜收缩挤压，经由所述排出孔排出以填充土体，

排水阀，其设于所述钻孔顶端，所述排水阀连通所述排水件，使得土体孔隙水经由排水件流通到排水阀以可控地排出。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置中，在所述弹性膜和袖阀管的轴向上，所述弹性膜和袖阀管经由紧箍件分隔成多段。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置中，所述多段中的每段中的袖阀管设有至少一个出浆口，以及每段中的弹性膜设有至少一个排出孔。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置中，所述紧箍件包括扎丝或紧固带。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置中，所述弹性膜经由高弹收缩材料制成，其形状适配于所述袖阀管。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置中，所述高弹收缩材料包括多层共挤聚烯烃。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置中，所述密封件包括橡皮塞。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置中，所述排水件为毛细排水管，所述排水阀为单向阀。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置中，所述弹性膜阵列分布多个排出孔，所述排出孔为菱形孔洞。

根据本发明另一方面，所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的注浆方法包括以下步骤，

弹性膜弹性套设于所述袖阀管外壁且与所述袖阀管一起放置于待注浆固化的钻孔中，

排水件设在所述弹性膜和所述钻孔的内壁之间，

密封件在所述钻孔顶端密封所述钻孔且闭合所述弹性膜和袖阀管，

袖阀管注浆，所述固化材料受压从所述出浆口排出到所述袖阀管与弹性膜之间，然后所述固化材料经由所述排出孔排出到所述弹性膜外与所述钻孔内壁之间以填充所述钻孔，

随着所述弹性膜外与所述钻孔内壁之间的压力增大，位于所述弹性膜外与所述钻孔内壁之间的水分经由排水件流通到排水阀排出。

在上述技术方案中，本发明提供的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，具有以下有益效果：本装置通过弹性膜包裹袖阀管，固化材料受压从所述出浆口排出到所述袖阀管与弹性膜之间，在初始阶段，袖阀管与弹性膜之间的固化材料不够多，压力小于弹性膜弹性作用力，不足以张大排出孔，固化材料可以在袖阀管与弹性膜之间累积，当累积的固化材料压力足以膨胀所述弹性膜以张大排出孔时，固化材料经由所述排出孔排出到所述弹性膜外与所述钻孔内壁之间以填充所述钻孔，由于之前的累积效果，本发明能够迅速填充钻孔，这提高了固化效果且提高了施工效率，提高的填充速度有利于加固钻孔，在填充的冲力以及弹性膜膨胀的弹性作用力下，弹性膜外与所述钻孔内壁之间的水分高效地通过排水件从排水阀排出，消除了多余水分对加固的干扰，且无需对地基进行补强，填充的冲力和弹性膜的弹性膨胀压实了钻孔内壁，本装置适用性强，应用面广，可以应用于粉质粘土等松散地质，特别是适用于淤泥质土。进一步地，通过调整紧箍件的隔离分段位置，可以对钻孔分段填充，根据需要在注浆加固区域内不断注浆加固。本注浆装置能够根据不同阻盐层材料的性质，设置不同的安装间距，通过物理压迫、化学反应两种方式对地基进行处理，特别是对淤泥质土的加固效果显著。本发明结构简单，易于操作，大大提高了施工的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的注浆方法的步骤示意图。

附图标记为：

1、排水阀，2、密封件，3、紧箍件，4、袖阀管，5、弹性膜，6、排水件，7、钻孔，8、排出孔。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1所示，在一个实施例中，本发明的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置包括，

袖阀管4，其设有用于排出固化材料的至少一个出浆口；

弹性膜5，其弹性套设于所述袖阀管4外壁且与所述袖阀管4一起放置于待注浆固化的钻孔7中，所述弹性膜5设有至少一个排出孔8，

排水件6，其设在所述弹性膜5和所述钻孔7的内壁之间，

密封件2，其设在所述钻孔7顶端以密封所述钻孔7，且所述弹性膜5和袖阀管4经由密封件2闭合，所述固化材料受压从所述出浆口排出到所述袖阀管4与弹性膜5之间，所述固化材料受所述弹性膜5收缩挤压，经由所述排出孔8缓慢排出以填充土体，

排水阀1，其设于所述钻孔7顶端，所述排水阀1连通所述排水件6，经由所述弹性膜5外与所述钻孔7内壁之间的所述固化材料增加，位于所述弹性膜5外与所述钻孔7内壁之间的水分经由排水件6流通到排水阀1以可控地排出。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的优选实施例中，在所述弹性膜5和袖阀管4的轴向上，所述弹性膜5和袖阀管4经由紧箍件3分隔成多段。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的优选实施例中，所述多段中的每段中的袖阀管4设有至少一个出浆口，以及每段中的弹性膜5设有至少一个排出孔8。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的优选实施例中，所述紧箍件3包括扎丝或紧固带。在一个实施例中，本装置在收缩膜袋上绑扎如扎丝的紧箍件3，能将浆体限定在任何区间内进行注浆加固，阻止浆液的上下流动，可做到分段注浆加固，并可以加强整体的加固效果；可调整扎丝的绑扎位置，依据需要在注浆加固区域内不断注浆加固。所述扎丝为镀锌铁丝。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的优选实施例中，所述弹性膜5经由高弹收缩材料制成，其形状适配于所述袖阀管4。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的优选实施例中，所述高弹收缩材料包括橡胶。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的优选实施例中，所述密封件2包括橡皮塞。进一步地，本装置在袖阀管4顶端设置橡皮塞进行密封，在橡皮塞中插入排水板阀门，排水板阀门与塑料排水板相连接，在收缩膜带的膨胀作用下，淤泥质土中的水分可以顺着塑料排水板，经过排水板阀门排出。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的优选实施例中，所述排水件6为毛细排水管，所述排水阀1为单向阀。本装置顶端位置橡皮塞的排水阀1可以控制孔隙水排水量，避免因排水速度过快，导致地面或周边构筑物沉降过大。

所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的优选实施例中，所述弹性膜5阵列分布多个排出孔8，所述排出孔8为菱形孔洞。进一步地，本装置在如收缩膜袋的弹性膜5上设置规则的菱形孔洞，加固材料可以通过孔洞流入到钻孔7中，进一步产生渗透效果，与淤泥质土中的结合水、腐殖质等发生化学反应，进一步固化淤泥土。

为了进一步理解本发明，在一个实施例中，注浆装置包括排水板阀门、橡皮塞、扎丝、袖阀管4、高弹收缩膜袋、塑料排水板、钻孔7、菱形孔洞，在袖阀管4外部套一层高弹收缩膜袋，收缩膜袋随着袖阀管4中固化材料的流出，会发生膨胀进而充分挤压土体形成物理加固；在高弹收缩膜袋外边缘设置塑料排水板，袖阀管4顶端设置排水板阀门，可以将淤泥质土中的水分抽出，操作简单，高效率施工、实用性强、对淤泥质土的地基加固效果显著。

在一个实施例中，弹收缩膜袋随着加固材料的流入而先膨胀，充分挤压土体；在高弹膜袋后期收缩过程中，加固材料可以顺着菱形孔洞渗透至土层中。塑料排水板在高弹收缩膜袋挤压力的作用下，可以引导淤泥质土中的孔隙水排出。

如图2所示，所述的一种基于弹性膜5的袖阀管4注浆装置的注浆方法包括以下步骤，

弹性膜5弹性套设于所述袖阀管4外壁且与所述袖阀管4一起放置于待注浆固化的钻孔7中，

排水件6设在所述弹性膜5和所述钻孔7的内壁之间，

密封件2在所述钻孔7顶端密封所述钻孔7且闭合所述弹性膜5和袖阀管4，

袖阀管4注浆，所述固化材料受压从所述出浆口排出到所述袖阀管4与弹性膜5之间，然后所述固化材料经由所述排出孔8排出到所述弹性膜5外与所述钻孔7内壁之间以填充所述钻孔7，

随着所述弹性膜5外与所述钻孔7内壁之间的压力增大，位于所述弹性膜5外与所述钻孔7内壁之间的水分经由排水件6流通到排水阀1排出。

在一个优选实施方式中，根据实际需要调整如扎丝的紧箍件3的绑扎位置与高弹收缩膜袋及袖阀管4的长度。注入加固材料，当袖阀管4中压力达到一定程度后，加固材料就会被挤压到如高弹收缩膜袋的弹性膜5中，高弹收缩膜袋会随着加固材料的流入而膨胀，充分挤压土体；高弹收缩膜袋中的加固材料顺着菱形孔洞流出到钻孔7中，高弹收缩膜袋缓慢收缩，使加固材料布满钻孔7；将扎丝绑扎在高弹收缩膜袋外部，阻止浆液的上下流动，根据需要将浆体限定在一定区间内不断注浆加固；橡皮塞提供钻孔7中的密封环境，随着高弹收缩膜袋的膨胀，在挤压力的作用下淤泥质土中的水分顺着塑料排水板排出，可以根据需要调节排水板阀门进而控制排水的速率。

最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，其特征在于，其包括：

袖阀管，其根据加固深度，设有用于排出固化材料的至少一对出浆口，

弹性膜，其弹性套设于所述袖阀管外壁且与所述袖阀管一起放置于待注浆固化的钻孔中，所述弹性膜阵列分布多个排出孔，

排水件，其设在所述弹性膜和所述钻孔的内壁之间，

密封件，其设在所述钻孔顶端以密封所述钻孔，且所述弹性膜和袖阀管经由密封件闭合，所述固化材料受压从所述出浆口排出到所述袖阀管与弹性膜之间，所述固化材料受所述弹性膜收缩挤压，经由所述排出孔排出以填充土体，

排水阀，其设于所述钻孔顶端，所述排水阀连通所述排水件，使得土体孔隙水经由排水件流通到排水阀以可控地排出，所述排出孔为菱形孔洞，弹性膜为弹收缩膜袋，弹收缩膜袋随着固化材料的流入而先膨胀，充分挤压土体；在弹收缩膜袋后期收缩过程中，固化材料顺着菱形孔洞渗透至土层中。

2.根据权利要求1所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，其特征在于，在所述弹性膜和袖阀管的轴向上，所述弹性膜和袖阀管经由紧箍件分隔成多段。

3.根据权利要求2所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，其特征在于，所述多段中的每段中的袖阀管设有至少一对出浆口。

4.根据权利要求2所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，其特征在于，所述紧箍件包括扎丝或紧固带。

5.根据权利要求1所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，其特征在于，所述弹性膜经由高弹收缩材料制成，其形状适配于所述袖阀管。

6.根据权利要求5所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，其特征在于，所述高弹收缩材料包括橡胶。

7.根据权利要求1所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，其特征在于，所述密封件包括橡皮塞。

8.根据权利要求1所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置，其特征在于，所述排水件为毛细排水管，所述排水阀为单向阀。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种基于弹性膜的袖阀管注浆装置的注浆方法，其特征在于，其包括以下步骤，

弹性膜弹性套设于所述袖阀管外壁且与所述袖阀管一起放置于待注浆固化的钻孔中，

排水件设在所述弹性膜和所述钻孔的内壁之间，

密封件在所述钻孔顶端密封所述钻孔且闭合所述弹性膜和袖阀管，

袖阀管注浆，所述固化材料受压从所述出浆口排出到所述袖阀管与弹性膜之间，然后所述固化材料经由所述排出孔排出到所述弹性膜外与所述钻孔内壁之间以填充所述钻孔，

随着所述弹性膜外与所述钻孔内壁之间的压力增大，位于所述弹性膜外与所述钻孔内壁之间的土体孔隙水经由排水件流通到排水阀排出。

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